The classical Fickian model for solute transport in porous media cannot correctly predict the spreading (the dispersion) of contaminant plumes in a heterogeneous subsoil unless its structure is completely characterized. Although the required precision is outside the reach of current field characterization methods, the classical Fickian model remains the most widely used model among practitioners.
Two approaches can be adopted to solve the effect of physical heterogeneity on transport. First, upscaling methods allow one to compute “apparent” scale-dependent parameters to be used in the classical Fickian model. In the second approach, upscaled (non-Fickian) transport equations with scale-independent parameters are used. This research aims at comparing upscaling methods for Fickian transport parameters with non-Fickian upscaled transport equations, and evaluate their capabilities to predict solute transport in heterogeneous media.
The models were tested using simplified numerical examples (perfectly stratified aquifers and bidimensional heterogeneous media). Hypothetical lognormal permeability fields were investigated, for different values of variance, correlation length and anisotropy ratio. Examples exhibiting discrete and multimodal permeability distributions were also investigated using both numerical examples and a physical laboratory experiment. It was found that non-Fickian transport equations involving fractional derivatives have higher upscaling capabilities regarding the prediction of contaminant plume migration and spreading, although their key parameters can only be inferred from inverse modelling of test data.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:BICfB/oai:ucl.ac.be:ETDUCL:BelnUcetd-03062007-180020 |
| Date | 29 May 2006 |
| Creators | Frippiat, Christophe |
| Publisher | Universite catholique de Louvain |
| Source Sets | Bibliothèque interuniversitaire de la Communauté française de Belgique |
| Language | English |
| Detected Language | English |
| Type | text |
| Format | application/pdf |
| Source | http://edoc.bib.ucl.ac.be:81/ETD-db/collection/available/BelnUcetd-03062007-180020/ |
| Rights | unrestricted, J'accepte que le texte de la thèse (ci-après l'oeuvre), sous réserve des parties couvertes par la confidentialité, soit publié dans le recueil électronique des thèses UCL. A cette fin, je donne licence à l'UCL : - le droit de fixer et de reproduire l'oeuvre sur support électronique : logiciel ETD/db - le droit de communiquer l'oeuvre au public Cette licence, gratuite et non exclusive, est valable pour toute la durée de la propriété littéraire et artistique, y compris ses éventuelles prolongations, et pour le monde entier. Je conserve tous les autres droits pour la reproduction et la communication de la thèse, ainsi que le droit de l'utiliser dans de futurs travaux. Je certifie avoir obtenu, conformément à la législation sur le droit d'auteur et aux exigences du droit à l'image, toutes les autorisations nécessaires à la reproduction dans ma thèse d'images, de textes, et/ou de toute oeuvre protégés par le droit d'auteur, et avoir obtenu les autorisations nécessaires à leur communication à des tiers. Au cas où un tiers est titulaire d'un droit de propriété intellectuelle sur tout ou partie de ma thèse, je certifie avoir obtenu son autorisation écrite pour l'exercice des droits mentionnés ci-dessus. |
Page generated in 0.0027 seconds